(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
(1)第1の実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態の入力装置の構成を示すブロック図である。
【0015】
図1に示すように、本実施形態の入力装置は、表示部11と、撮影部12と、顔画像抽出部13と、顔部位検出部14と、画面表示変更部15と、を有する。
【0017】
ここで、操作画面とは、表示部11がON状態にある時に表示している画面全般を指すものとする。
【0018】
撮影部12は、表示部11側に設けられ、表示部11に対向する被写体の画像を撮影するカメラなどである。
【0019】
顔画像抽出部13は、撮影部12が撮影した撮影画像から顔画像を抽出する。
【0020】
顔部位検出部14は、顔画像抽出部13が抽出した顔画像に含まれる顔の所定部位の変化を検出する。
【0021】
ここで、所定部位とは、例えば、目もしくは口のいずれか、または両方などであり、また、所定部位の変化とは、例えば、目を閉じること、口を開けることなどである。また、目や口の開閉は、例えば、目や口に該当すると認識した位置において、黒っぽく映っている部分の大きさ(面積)を基に検出する。
【0022】
画面表示変更部15は、顔部位検出部14が所定部位の変化を検出した場合に、表示部11の操作画面を変更する。
【0023】
ここで、操作画面の変更とは、例えば、現在の操作画面上でカーソルが位置している項目の選択を確定し、その項目に対応する操作画面に切り替えたり、現在の操作画面を拡大表示したりすることなどである。
【0024】
上述したように本実施形態によれば、撮影画像から抽出した顔画像に含まれる所定部位の変化が検出されると、表示部11の操作画面を変更する。
【0025】
したがって、ユーザは、顔を左右に振るなどの不自然な動作を行わなくても、目を閉じたり、口を開けたりするなどの動作を行うだけで、操作画面を簡単に変化させることができる。
(2)第2の実施形態
本実施形態は、本発明の入力装置を携帯電話機に適用し、第1の実施形態の構成および動作をより具体化した例である。
【0026】
図2は、本発明の第2の実施形態の入力装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【0027】
図2に示すように、本実施形態の携帯電話機は、アンテナ201と、無線送受信部202と、制御部203と、動作用メモリ204と、保持用メモリ205と、操作部206と、表示部207と、カメラ208と、加速度センサ209と、を有している。
【0028】
アンテナ201は、位相変調された電波を送受信する。
【0029】
無線送受信部202は、アンテナ201で受信した電波をデジタル信号に復調する共に、制御部203から出力されたデジタル信号に対する位相変調を行う。
【0030】
操作部206は、ユーザが電話をかける際に電話番号を入力したり、アドレス帳登録時や電子メール作成時にテキスト入力を行ったり、各種機能の設定入力を行ったりするために用いられ、タッチパネルなどで構成される場合もある。
【0031】
表示部207は、
図1の表示部11に対応するものであり、操作画面を表示する。
【0032】
ここで、操作画面とは、ON状態にある表示部207が表示している画面全般を指すものとする。操作画面の具体例としては、電話の発着信時に相手電話番号を表示する画面、操作部206に入力された各種入力内容を表示する画面、電子メールの内容を表示する画面、各種機能を呼び出すためのメニュー画面などがある。
【0033】
カメラ208は、
図1の撮影部12に対応するものであり、表示部207側に設けられ、表示部207に対向する被写体の画像を撮影する。
【0034】
加速度センサ209は、例えば、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の加速度を測定する3軸加速度センサである。
【0035】
動作用メモリ204は、制御部203が実行するプログラムや固定データを格納するために使用されると共に、制御部203が動作を行う際のワークエリアとしても使用される。
【0036】
保持用メモリ205は、携帯電話機で送受信する電子メール、アドレス帳、カメラ208が撮影した撮影画像の画像データなどを登録する。
【0037】
また、保持用メモリ205は、顔の中の予め定められた所定部位、その所定部位について予め定められた変化の内容、その所定部位の変化の内容に応じて行われる予め定められた処理の内容などのデータを予め登録する。
【0038】
なお、動作用メモリ204および保持用メモリ205の一部は、物理的に同一のデバイス内で領域を分けて実現されるのが一般的である。
【0039】
制御部203は、携帯電話機内の各構成要素の制御を行うことで、各種機能を実現するものであり、CPU(Central Processing Unit)などで構成される。
【0040】
例えば、制御部203は、無線送受信部202で復調されたデジタル信号から自己の携帯電話機の呼び出し番号を検出して着信を報知する処理や、音声信号やデジタル信号の処理を行うことで、音声通話機能、メール送受信機能、およびサーバ接続機能などを実現する。
【0041】
また、制御部203は、カメラ208を制御し、明るさ、色調、画角サイズなどの設定、撮影タイミングの指定などを行い、カメラ208が撮影した撮影画像の画像データを取得する。また、制御部203は、カメラ208から取得した画像データに対し、所定のサイズ変換、フォーマット変換を施して表示部207に表示すると共に、操作部206上で行われるユーザ操作に応じ、所定の圧縮処理を施して保持用メモリ205に保存する。これらの動作により、制御部203は、カメラ撮影機能を実現する。
【0042】
また、制御部203は、加速度センサ209で加速度を測定した測定結果を取得し、携帯電話機の重力方向に対する傾きや物理的な動き(移動)を検知することが可能である。また、制御部203は、加速度センサ209の測定タイミングを制御する。ただし、加速度センサ209は、ある間隔で自立的に加速度の測定を行い、加速度の変化がある閾値を超えたら、その旨を制御部203に通知することも可能である。
【0043】
図3は、本実施形態の携帯電話機の制御部203の構成を示すブロック図である。なお、
図3は、本発明の特徴的な構成要素のみを抜粋して図示したものであり、上述した動作等を行うその他の構成要素については省略している。
【0044】
図3に示すように、制御部203は、本発明の特徴的な構成要素として、顔画像抽出部210、顔部位検出部211、および画面表示変更部212を有している。
【0045】
顔画像抽出部210は、
図1の顔画像抽出部13に対応するものであり、カメラ208が撮影した撮影画像から顔画像を抽出する。
【0046】
顔部位検出部211は、
図1の顔部位検出部14に対応するものであり、顔画像抽出部210が抽出した顔画像に含まれる顔の所定部位の変化を検出する。
【0047】
ここで、所定部位とは、例えば、目もしくは口のいずれか、または両方などであり、また、所定部位の変化とは、例えば、右目を閉じること、口を開けることなどである。また、目や口の開閉は、例えば、顔画像における目や口に該当すると認識した位置において、黒っぽく映っている部分の大きさ(面積)を基に検出する。
【0048】
画面表示変更部212は、
図1の画面表示変更部15に対応するものであり、顔部位検出部211が所定部位の変化を検出した場合に、表示部207の操作画面を変更する。
【0049】
ここで、操作画面の変更とは、例えば、現在の操作画面上でカーソルが当たっている項目の選択を確定し、その項目に対応する操作画面に切り替えたり、現在の操作画面を拡大表示したりすることなどである。
【0050】
以下、本実施形態の携帯電話機の動作について、
図4を用いて説明する。
【0051】
図4は、本実施形態の携帯電話機の動作を説明するフローチャートである。
【0052】
図4に示すように、まず、制御部203は、表示部207がONで操作画面を表示している状態で、カメラ208を起動する(ステップST11)。
【0053】
カメラ208の起動後、制御部203の顔画像抽出部210は、カメラ208が撮影した撮影画像から顔画像を抽出する(ステップST12)。
【0054】
ステップST12において、顔画像が抽出された場合(ステップST12のYES)、制御部203の顔部位検出部211は、保持用メモリ205から、予め定められた所定部位とその所定部位の変化の内容を読み出し、その所定部位にその変化が生じるか否かを検出する(ステップST13)。
【0055】
ステップST13において、所定部位に変化が検出された場合(ステップST13のYES)、制御部203の画面表示変更部212は、保持用メモリ205から、所定部位の変化の内容に応じた処理の内容を読み出し、その処理を実行することで表示部207の操作画面を変更する(ステップST14)。
【0056】
表示部207がONである間は、上記ステップST12からステップST14までの処理を繰り返す。
【0057】
以降に、表示部207がOFFになると(ステップST15のYES)、制御部203は、カメラ208を終了させる(ステップST16)。
【0058】
なお、ステップST15における表示部207のOFFとは、携帯電話機の電源自体がOFFになる場合と、携帯電話機の電源自体がONである状態で、表示部207をOFFさせる場合と、の双方を含む。携帯電話機の電源自体がONである状態で、表示部207をOFFさせる場合とは、例えば、ユーザが操作部206上で省電力モードに移行するための操作を行って表示部207をOFFさせた場合や、携帯電話機が内側に表示部207がある開閉型の装置である場合においてユーザが携帯電話機の本体を閉じて表示部207をOFFさせた場合などを指す。ただし、ステップST15において、携帯電話機の電源自体がOFFになり表示部207がOFFになっている場合には、その時点でカメラ208も終了していることになる。そのため、ステップST16において、カメラ208を終了させる処理は不要である。
【0059】
ここで、保持用メモリ205に登録するデータの具体例について説明する。
【0060】
例えば、保持用メモリ205は、所定部位が目と口である旨のデータを登録する。
【0061】
また、保持用メモリ205は、右目をある一定時間以上閉じていた場合の処理が、現在の操作画面上でカーソルが位置している項目の選択を確定し、その項目に対応する操作画面に切り替える処理である旨のデータや、口をある一定時間以上開いていた場合の処理が、現在の操作画面を拡大表示する処理である旨のデータを登録する。
【0062】
さらに、保持用メモリ205は、電子ブックや新聞など複数ページにまたがるコンテンツを表示しているような状況において、右目をある一定時間(例えば、a秒)以上閉じている場合の処理が、次のページに切り替える処理である旨のデータや、左目をある一定時間(例えば、a秒)以上閉じている場合の処理が、前のページに切り替える処理である旨のデータや、いずれかの目を一定時間(例えば、b秒。b>a)以上閉じている場合の処理が、閉じている目の方向へのページ捲り動作を繰り返す処理である旨のデータを登録しても良い。このように、本実施形態においては、操作画面ごとに、所定部位の変化に応じた処理を定義することが可能である。
【0063】
次に、本実施形態の携帯電話機の動作を、
図5、
図6、および
図7を用いて、より具体的に説明する。
【0064】
図5は、本実施形態の携帯電話機の動作をより詳細に説明するフローチャートである。
【0065】
図6および
図7は、本実施形態の携帯電話機の外観図であり、
図6は、顔画像が抽出されたことを示すアイコンを操作画面に表示している状態を、
図7は、そのアイコンの表示を消灯している状態を、それぞれ示している。なお、
図6および
図7において、301は携帯電話機の本体、207は表示部、208はカメラ(カメラのレンズ)である。
【0066】
図5に示すように、まず、
図4と同様に、ステップST11,ST12の処理を行う。
【0067】
ステップST12において、顔画像が抽出された場合(ステップST12のYES)、制御部203の画面表示変更部211は、
図6に示すように、顔画像が抽出された状態であることを示すアイコン302を表示部207の一部に表示する(ステップST21)。
【0068】
一方、ステップST12において、顔画像が抽出されなかった場合(ステップST12のNO)、制御部203の画面表示変更部211は、
図7に示すように、アイコン302の表示を消灯させる(ステップST22)。
【0069】
このとき、
図6および
図7に示すように、カメラ208が撮影した撮影画像303を表示部207の一部に縮小して表示しても良い。これにより、携帯電話機を使用するユーザは、撮影画像303を見ながら、自身の顔の位置を顔画像が抽出可能な位置に動かすことができる。
【0070】
以降、
図4と同様に、ステップST13〜ST16の処理を行う。
【0071】
上述したように本実施形態によれば、撮影画像から抽出した顔画像に含まれる所定部位の変化が検出されると、表示部207の操作画面を変更するため、ユーザは、顔を左右に振るなどの不自然な動作を行わなくても、目を閉じたり、口を開けたりするなどの動作を行うだけで、操作画面を簡単に変化させることができる。
【0072】
したがって、ユーザは、荷物を持っていたり、電車やバス内で吊り革につかまっていたりするなどして片手が塞がり、空いた方の手で携帯電話機を保持するような場合でも、人目を気にするような動きをしなくても、携帯電話機の操作が可能となる。
【0073】
また、操作部206がタッチパネルで構成される場合、表示部207の画面に触らなくても携帯電話機の操作が可能となるため、タッチパネルと一体となった表示部207の表面を汚す機会を低減することができる。
【0074】
また、本実施形態によれば、顔画像が抽出されたこと示すアイコン302を表示部207に表示するため、ユーザは、アイコン302の表示に基づいて、顔操作が可能な状態であることが分かる。なお、顔画像が抽出されたこと示す情報は、アイコン302に限らず、文字、図形等で表示しても良い。
【0075】
また、本実施形態によれば、カメラ208が撮影した撮影画像303を表示部207に表示するため、ユーザは、撮影画像303を見ながら、自身の顔を顔画像が抽出可能な位置に動かすことができる。
(3)第3の実施形態
図8は、本発明の第3の実施形態の入力装置としての携帯電話機の制御部203の構成を示すブロック図である。
【0076】
図8を参照すると、本実施形態の携帯電話機は、
図3に示した第2の実施形態と比較して、制御部203内に対象画像特定部213を設けた点が異なる。
【0077】
対象画像特定部213は、カメラ208が撮影した撮影画像内に複数の人物の顔画像が存在する場合、複数の人物の顔画像の中から、顔部位検出部211が所定部位の変化を検出する検出対象の顔画像を特定する。
【0078】
図9は、本実施形態の携帯電話機の動作を説明する図である。
【0079】
図9においては、撮影画像内には、被写体A,B,Cの3人の顔画像が存在する。
【0080】
このうち、被写体Cは、片目が撮影画像から外れているため、顔画像抽出部210が顔画像として抽出することはできない。
【0081】
また、被写体Bは、顔画像抽出部210が顔画像として抽出することはできるが、被写体Bの顔は、被写体Aの顔と比べて小さく、撮影画像の端の方に位置している。
【0082】
ここで、携帯電話機を実際に使用しているユーザは、撮影画像内で最も大きく映っているか、または、撮影画像の最も中央付近に映っている可能性が高い。
【0083】
例えば、
図9においては、被写体Aは、撮影画像内で最も大きく映っており、また、撮影画像の最も中央付近に映っているため、携帯電話機を実際に使用しているユーザは被写体Aである可能性が非常に高い。
【0084】
そこで、対象画像特定部213は、顔画像抽出部210が複数の人物の顔画像を抽出した場合、撮影画像内に最も大きく映っている人物の顔画像、または、撮影画像の最も中央付近に映っている人物の顔画像を検出対象と特定し、顔部位検出部211は、対象画像特定部213が検出対象と特定した顔画像に含まれる所定部位の変化を検出する。
【0085】
したがって、本実施形態においては、携帯電話機を実際に使用しているユーザの背景に映った人物の動きなどに起因した誤操作を防ぐことができる。
(4)第4の実施形態
図10は、本発明の第4の実施形態の入力装置としての携帯電話機の制御部203の構成を示すブロック図である。
【0086】
図10を参照すると、本実施形態の携帯電話機は、
図3に示した第2の実施形態と比較して、制御部203内に、顔認証部214、部位位置判定部215、および、動作停止部216を設けた点が異なる。
【0087】
なお、保持用メモリ205には、所定の人物(携帯電話機の所有者など)の顔画像の特徴点のデータを予め登録しておく。
【0088】
顔認証部214は、顔画像抽出部210が顔画像を抽出すると、抽出した顔画像の特徴点を、保持用メモリ205に予め登録された所定の人物の顔画像の特徴点と比較することにより、抽出した顔画像を認証する。
【0089】
顔部位検出部211は、顔画像抽出部210が抽出した顔画像が認証された場合に、その顔画像に含まれる所定部位の変化を検出する。
【0090】
したがって、本実施形態においては、携帯電話機に予め登録されている所定の人物以外の他の人物が操作を行うことを防止でき、セキュリティを確保することが可能になる。
【0091】
また、顔部位検出部211は、顔画像抽出部210が抽出した顔画像の認証が成立すると、その旨を部位位置判定部215に通知し、部位位置判定部215は、顔画像抽出部210が抽出した顔画像の認証が成立してから、撮影画像内の所定部位の動きを追従して監視し、所定部位が撮影画像から外れたか否かを判定する。このとき、所定部位の全部が撮影画像から外れたか否かを判定しても良いし、所定部位の一部が撮影画像から外れたか否かを判定しても良い。
【0092】
動作停止部216は、所定部位が撮影画像から外れた場合、顔画像抽出部210が抽出した顔画像が再認証されるまで、顔部位検出部211および画面表示変更部212の動作を停止させる。
【0093】
したがって、本実施形態においては、顔部位検出部211の検出処理や画面表示変更部212の操作画面の変更処理を抑制しながら、セキュリティを確保することが可能になる。
【0094】
また、本実施形態においては、顔画像抽出部210が抽出した顔画像の認証が成立したか否かを示す情報を、
図6および
図7に示したように、アイコンとして表示しても良いし、文字、図形等で表示しても良い。
【0095】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【0096】
例えば、上記実施形態では、本発明の入力装置の一例として携帯電話機を挙げたが、本発明はこれに限定されず、ゲーム機、タブレット型PC(Personal Computer)、ノート型PCなどにも適用することが可能である。
【0097】
また、上記実施形態では、第3および第4の実施形態を別々の実施形態として説明したが、第3および第4の実施形態は組み合わせることも可能である。
【0098】
また、上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
操作画面を表示する表示部と、
前記表示部に対向するものの画像を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影した撮影画像から顔画像を抽出する顔画像抽出部と、
前記顔画像に含まれる顔の所定部位の変化を検出する顔部位検出部と、
前記所定部位の変化が検出された場合に、前記表示部の操作画面を変更する画面表示変更部と、を有する入力装置。
(付記2)
前記画面表示変更部は、
顔画像が抽出されたこと示す情報を前記表示部に表示する、付記1に記載の入力装置。
(付記3)
前記顔画像抽出部が抽出した顔画像と予め登録された所定人物の顔画像とに基づいて、前記顔画像抽出部が抽出した顔画像を認証する顔認証部を有し、
前記顔部位検出部は、
前記顔画像抽出部が抽出した顔画像が認証された場合に、該顔画像に含まれる前記所定部位の変化を検出し、
前記入力装置は、さらに、
前記所定部位が前記撮影画像から外れたか否かを判定する部位位置判定部と、
前記所定部位が前記撮影画像から外れた場合、前記顔画像抽出部が抽出した顔画像が再認証されるまで、前記顔部位検出部および前記画面表示変更部の動作を停止させる動作停止部と、を有する、付記1または2に記載の入力装置。
(付記4)
前記画面表示変更部は、
前記顔画像抽出部が抽出した顔画像の認証が成立したか否かを示す情報を前記表示部に表示する、付記3に記載の入力装置。
(付記5)
前記所定部位は、目もしくは口のいずれか、または両方であり、
前記所定部位の変化は、前記所定部位が閉じているまたは開いていることである、付記1から4のいずれか1項に記載の入力装置。
(付記6)
前記画面表示変更部は、
前記所定部位が閉じているまたは開いている時間に応じた処理を行うことで、前記表示部の操作画面を変更する、付記5に記載の入力装置。
(付記7)
表示部に操作画面を表示する画面表示ステップと、
前記表示部に対向するものの画像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影した撮影画像から顔画像を抽出する顔画像抽出ステップと、
前記顔画像に含まれる顔の所定部位の変化を検出する顔部位検出ステップと、
前記所定部位の変化が検出された場合に、前記表示部の操作画面を変更する画面変更ステップと、を有する入力方法。
(付記8)
顔画像が抽出されたこと示す情報を前記表示部に表示する抽出表示ステップをさらに有する、付記7に記載の入力方法。
(付記9)
前記抽出した顔画像と予め登録された所定人物の顔画像とに基づいて、前記抽出した顔画像を認証する顔認証ステップを有し、
前記顔部位検出ステップでは、
前記抽出した顔画像が認証された場合に、該顔画像に含まれる前記所定部位の変化を検出し、
前記入力方法は、さらに、
前記所定部位が前記撮影画像から外れたか否かを判定する部位位置判定ステップと、
前記所定部位が前記撮影画像から外れた場合、前記抽出した顔画像が再認証されるまで、前記顔部位検出ステップおよび前記画面変更ステップの処理を停止させる処理停止ステップと、を有する、付記7または8に記載の入力方法。
(付記10)
前記抽出した顔画像の認証が成立したか否かを示す情報を前記表示部に表示する認証表示ステップをさらに有する、付記9に記載の入力方法。
(付記11)
前記所定部位は、目もしくは口のいずれか、または両方であり、
前記所定部位の変化は、前記所定部位が閉じているまたは開いていることである、付記7から10のいずれか1項に記載の入力方法。
(付記12)
前記画面変更ステップでは、
前記所定部位が閉じているまたは開いている時間に応じた処理を行うことで、前記表示部の操作画面を変更する、付記11に記載の入力方法。